**对比文件名称**：US2014232241A1_Description_20260309_2007
**目标专利名称**：用于2-D波束成形的压电超声换能器的超像素阵列CN106999985B
**模型名称**：专利创造性评估模型
## 特征比对表格
| 技术特征描述及公开性判断结果 | 对比文件原文引用 | 公开性论述 |
| **技术特征A**：压电超声换能器元件阵列，所述阵列包含多个超像素区，每一超像素区包含至少两个像素组，所述至少两个像素组中的第一像素组安置于所述超像素区的中心部分中，且至少一第二像素组安置于所述超像素区的外部部分中。<br>**判断结果：未公开** | 对比文件公开了“a 2D array of transducer elements”（二维换能器元件阵列），例如图4A、4B所示的阵列401、402，以及“piezoelectric micromachined ultrasonic transducer (pMUT)”（压电微机械超声换能器）阵列（例如，[0003]，[0034]段）。阵列包含行和列排列的换能器元件（例如，图4A）。 | 对比文件公开了压电超声换能器（pMUT）的二维阵列。然而，目标专利定义的“超像素区”是一个特定的功能单元，其核心在于将一个区域内的像素划分为至少两组：中心部分的第一像素组和外部部分的第二像素组，这种划分旨在通过分组控制实现特定的波束成形功能。对比文件虽然描述了二维阵列及其行列结构（例如，[0042]段），但并未公开将阵列划分为多个具有“中心部分”和“外部部分”像素组的“超像素区”。对比文件中的阵列寻址和操作（如通过MEMS开关选择行或列）是基于常规的行列网格，而非基于目标专利所述的、具有特定几何布局和功能分组的“超像素”概念。因此，本领域技术人员无法从对比文件中直接或隐含地得出技术特征A所限定的阵列结构。 |
| **技术特征B**：收发器电子装置。<br>**判断结果：直接公开** | 对比文件多处描述了控制和处理电子装置，例如：“controller 260”（控制器260，图2A，[0037]段）、“controller ASIC 212”（控制器ASIC 212，图1C，[0030]段）、“signal generator”（信号发生器，[0057]段）、“signal receiver”（信号接收器，[0058]段）、“controller 812”（控制器812，[0057]段）。这些组件共同用于生成驱动信号、控制MEMS开关、接收和处理传感信号。 | 对比文件明确公开了用于操作和控制换能器阵列的电子装置，包括驱动信号生成、开关控制和信号接收处理等功能模块。这些模块共同构成了目标专利中所述的“收发器电子装置”，其作用均为对换能器阵列进行驱动控制和信号收发处理。因此，技术特征B被对比文件直接公开。 |
| **技术特征C**：和所述收发器电子装置与所述阵列之间的电耦合。<br>**判断结果：直接公开** | 对比文件描述了电子装置与阵列之间的连接，例如：“coupled by a flex cable to a controller ASIC”（通过柔性电缆连接到控制器ASIC，图1C，[0030]段）、“drive/sense channel 227”（驱动/感测通道227，图2A，[0035]段）将换能器元件连接到控制器、“control signal 265”（控制信号265，图2A）控制MEMS开关、“electrical connector 820”（电连接器820，[0056]段）连接阵列与外部接口。 | 对比文件明确公开了控制器（收发器电子装置）与换能器阵列之间通过驱动/感测通道、控制信号线、柔性电缆、连接器等实现的物理和电气连接。这种连接使得电子装置能够向阵列发送驱动信号并接收来自阵列的传感信号，构成了目标专利所要求的“电耦合”。因此，技术特征C被对比文件直接公开。 |
| **技术特征D**：其中所述收发器电子装置经配置以在第一模式和第二模式中的一可选择者中操作所述阵列。<br>**判断结果：隐含公开** | 对比文件提及了通过控制信号改变阵列的操作配置，例如：“the MEMS switchable 2D pMUT array 401... is amenable to multiplexing of the switch control signals... to scan through individual transducers”（MEMS可切换2D pMUT阵列401...适合于开关控制信号的多路复用...以扫描各个换能器，[0044]段）、“all be driven in phase... for 1D lump transducer operation”（全部同相驱动...用于1D集总换能器操作）和“driven out of phase... for individual transducer-level 1D phased array operation”（异相驱动...用于单个换能器级别的1D相控阵操作，[0044]段）。控制器812负责发送MEMS开关控制信号（[0057]段）。 | 对比文件公开了控制器可以发送控制信号来改变MEMS开关的状态，从而改变阵列中哪些换能器元件被激活以及它们如何被驱动（例如，同相或异相）。这隐含了收发器电子装置可以被配置为选择不同的操作模式（例如，一种模式是同时激活多个元件同相工作，另一种模式是按特定序列或相位激活元件）。虽然对比文件没有明确命名为“第一模式”和“第二模式”，但其描述的通过控制信号选择不同驱动策略（同相驱动与异相/时序驱动）的能力，使得本领域技术人员能够合理推断出电子装置可配置为在至少两种可选模式之一下操作阵列。因此，技术特征D被对比文件隐含公开。 |
| **技术特征E**：在所述第一模式中，所述阵列产生具有第一声压的基本上平面超声波。<br>**判断结果：隐含公开** | 对比文件提到：“the separate drive/sense channels 227, 327, and 427 may all be driven in phase (e.g., with no time delay between channels) for 1D lump transducer operation.”（单独的驱动/感测通道227、327和427可以全部同相驱动（例如，通道间没有时间延迟）用于一维集总换能器操作。）（[0044]段）。 | 当换能器阵列的所有通道被同相驱动（无延迟）时，阵列倾向于作为一个整体振动，这通常会产生接近平面波的波前。这是超声阵列领域的公知常识。对比文件明确提到了“同相驱动”用于“集总换能器操作”，这必然会导致产生基本上平面的超声波。虽然对比文件没有明确提及“第一声压”，但声压是超声波的基本物理属性，同相驱动产生的波自然具有其对应的声压（可视为第一声压）。因此，本领域技术人员能够从对比文件的“同相驱动”教导中，合理推断出阵列可在一种模式下产生基本上平面的超声波。技术特征E被隐含公开。 |
| **技术特征F**：且在所述第二模式中，所述阵列从每一超像素区产生具有第二声压的经聚焦波束，所述第二声压显著高于所述第一声压。<br>**判断结果：未公开** | 对比文件提到了波束成形和聚焦：“to beam steer, create the desired beam shape, focus, and direction, etc. across channels of the array”（对阵列的通道进行波束转向、创建所需的波束形状、聚焦和方向等，[0057]段）以及“programmable time-delay controller 810”（可编程时间延迟控制器810，[0057]段）用于向各通道驱动信号添加延迟。 | 对比文件确实公开了通过对阵列的不同通道施加时间延迟来实现波束成形、转向和聚焦的概念。然而，目标专利的技术特征F限定非常具体：1）聚焦波束是从“每一超像素区”产生；2）聚焦波束的声压（第二声压）需“显著高于”平面波模式的声压（第一声压）。对比文件没有公开“超像素区”这一阵列子结构。其波束成形是在整个阵列的通道层面（channel level）通过延迟控制实现的，而非针对目标专利所定义的、由中心像素组和外部像素组构成的“超像素区”进行独立的、内部的延迟聚焦。此外，对比文件并未讨论或比较不同模式下声压的相对大小，特别是聚焦波束声压显著高于平面波声压这一特定技术效果。因此，技术特征F未被公开。 |
| **技术特征G**：其中所述收发器电子装置与所述阵列之间的所述电耦合包含连接所述第一像素组中的像素与第一驱动输入端子的第一经固定配置的导电路径，以及连接所述第二像素组中的像素与第二驱动输入端子的第二经固定配置的导电路径，所述第一驱动输入端子和所述第二驱动输入端子与所述收发器电子装置耦合。<br>**判断结果：未公开** | 对比文件描述了电极、通道和互连，例如：“drive/sense electrode 221”（驱动/感测电极221，图2A）、“drive/sense channel 227”（驱动/感测通道227）、“reference electrode rail”（参考电极总线，[0005]段）、“vertically-oriented electrical interconnect 526”（垂直取向的电互连526，[0052]段）。图4B显示了行选择器475和多个通道。 | 对比文件公开了换能器元件通过电极、互连与驱动/感测通道相连。然而，技术特征G限定了非常具体的连接架构：1）属于“第一像素组”的所有像素都固定连接（硬连线）到同一个“第一驱动输入端子”；2）属于“第二像素组”的所有像素都固定连接到另一个“第二驱动输入端子”。这种按像素组进行物理分组并分别连接到不同输入端子的“经固定配置的导电路径”，是目标专利实现其双模式操作（特别是超像素内聚焦）的关键硬件结构。对比文件中的连接主要是为了实现通过MEMS开关对单个换能器元件或行列进行可编程寻址（见图4A，4B），而非将预先定义好的像素组永久性地、分别连接到不同的固定输入端子上。因此，该特征未被公开。 |
| **技术特征H**：其中在所述第一模式中，所述收发器电子装置同时发射信号到所述第一驱动输入端子和所述第二驱动输入端子中的每一者。<br>**判断结果：未公开** | 对比文件提到了同相驱动：“all be driven in phase”（全部同相驱动，[0044]段）。 | 虽然对比文件提到了“同相驱动”，这可以理解为同时发射信号，但技术特征H的前提是存在“第一驱动输入端子”和“第二驱动输入端子”这两个具体的、连接不同像素组的端子。由于对比文件未公开技术特征G所限定的这种具有特定分组连接关系的输入端子和导电路径，因此也就无法公开向这两个特定端子同时发射信号的操作。该特征依赖于未被公开的硬件结构。 |
| **技术特征I**：且在所述第二模式中，所述收发器电子装置依序发射信号到所述第一驱动输入端子和所述第二驱动输入端子中的每一者，使得在将第一发射信号递送到所述第二驱动输入端子与将第二发射信号递送到所述第一驱动输入端子之间发生时间延迟。<br>**判断结果：未公开** | 对比文件提到了通过时间延迟实现波束成形：“respective time delays can be added to the individual drive voltage signal by a programmable time-delay controller 810 to beam steer, create the desired beam shape, focus, and direction, etc.”（可通过可编程时间延迟控制器810向各个驱动电压信号添加相应的时间延迟，以进行波束转向、创建所需的波束形状、聚焦和方向等，[0057]段）。 | 对比文件公开了向驱动信号添加时间延迟以实现波束成形的概念。然而，技术特征I具体限定了延迟是发生在向“第二驱动输入端子”发送信号与向“第一驱动输入端子”发送信号之间。这同样完全依赖于技术特征G中未被公开的、按像素组划分的固定输入端子架构。对比文件中的延迟是施加在阵列的不同通道（可能对应行或列）之间，而非施加在连接到特定像素组的固定输入端子之间。因此，该特征未被公开。 |
| **技术特征J**：其中所述超像素区包含布置于六方晶格上以便形成六边形的七个像素。<br>**判断结果：未公开** | 对比文件公开了二维阵列，但未具体描述像素排列成六方晶格上的六边形。 | 技术特征J是对超像素区几何形状和像素排列的进一步具体限定。对比文件虽然可能包含二维阵列，但没有公开任何关于像素排列成“六方晶格”或形成“六边形”超像素区的内容。这是一个具体的物理布局特征，未被对比文件公开。 |
| **技术特征K**：所述第一像素组包含安置成接近于所述六边形的中心的一个中心像素。<br>**判断结果：未公开** | 无相关描述。 | 该特征依赖于技术特征J所限定的六边形超像素区。由于该特定几何布局未被公开，其中的“中心像素”概念也无从谈起。 |
| **技术特征L**：且所述第二像素组包含六个像素，所述六个像素中的每一者以距所述中心像素大致相等的距离安置于所述超像素区的所述外部部分中。<br>**判断结果：未公开** | 无相关描述。 | 该特征同样完全依赖于技术特征J和K所限定的特定超像素几何结构及中心像素。对比文件中没有此类描述。 |
| **技术特征M**：其进一步包含第三像素组和第四像素组，其中：所述超像素区包含布置于六方晶格上以便形成六边形的十九个像素。<br>**判断结果：未公开** | 无相关描述。 | 这是对超像素区规模和组织结构的另一种具体限定。对比文件未公开任何关于“十九个像素”构成“六边形”的超像素区，也未公开“第三像素组和第四像素组”的概念。 |
| **技术特征N**：所述第一像素组包含安置成接近于所述六边形的中心的一个中心像素。<br>**判断结果：未公开** | 无相关描述。 | 同特征K，依赖于未被公开的特定超像素结构。 |
| **技术特征O**：所述第二像素组包含以距所述中心像素大致相等的距离安置于所述超像素区的外部部分中的六个像素。<br>**判断结果：未公开** | 无相关描述。 | 同特征L，依赖于未被公开的特定超像素结构。 |
| **技术特征P**：且所述第三像素组包含六个像素，所述六个像素中的每一者安置于与所述第二像素组中的每一像素相比距所述中心像素较大距离处，且与所述第四像素组中的每一像素相比距所述中心像素较小距离处。<br>**判断结果：未公开** | 无相关描述。 | 该特征描述了像素组之间精确的相对位置关系，这完全依赖于未被公开的特定多层环形超像素结构。对比文件中没有相关内容。 |
| **技术特征Q**：其中所述收发器电子装置与所述阵列之间的所述电耦合包含：第一经固定配置的导电路径，其连接所述第一像素组中的像素与第一驱动输入端子。<br>**判断结果：未公开** | 无相关描述。 | 该特征与技术特征G类似，但针对包含更多像素组的实施例。由于对比文件未公开将像素按“组”固定连接到不同输入端子的架构，因此该特征未被公开。 |
| **技术特征R**：第二经固定配置的导电路径，其连接所述第二像素组中的像素与第二驱动输入端子。<br>**判断结果：未公开** | 无相关描述。 | 同特征Q。 |
| **技术特征S**：第三经固定配置的导电路径，其连接所述第三像素组中的像素与第三驱动输入端子。<br>**判断结果：未公开** | 无相关描述。 | 同特征Q。 |
| **技术特征T**：第四经固定配置的导电路径，其连接所述第四像素组中的像素与第四驱动输入端子。<br>**判断结果：未公开** | 无相关描述。 | 同特征Q。 |
| **技术特征U**：且所述第一驱动输入端子、所述第二驱动输入、所述第三驱动输入和所述第四驱动输入中的每一者与所述收发器电子装置耦合。<br>**判断结果：未公开** | 无相关描述。 | 该特征的前提（多个对应于特定像素组的驱动输入端子）未被对比文件公开。 |
| **技术特征V**：其中在所述第一模式中，所述收发器电子装置同时发射信号到所述第一驱动输入端子、所述第二驱动输入端子、所述第三驱动输入端子和所述第四驱动输入端子中的每一者。<br>**判断结果：未公开** | 无相关描述。 | 该特征的操作模式依赖于技术特征Q-U中未被公开的多个特定输入端子。 |
| **技术特征W**：且在所述第二模式中，所述收发器电子装置依序发射信号到所述第一驱动输入端子、所述第二驱动输入端子、所述第三驱动输入端子和所述第四驱动输入端子中的每一者，使得：在将第一发射信号递送到所述第四驱动输入端子与将第二发射信号递送到所述第三驱动输入端子之间发生第一时间延迟。<br>**判断结果：未公开** | 无相关描述。 | 该特征描述的复杂时序延迟操作，完全依赖于连接到不同像素组的多个固定输入端子（特征Q-U）以及超像素结构（特征M-P），这些均未被对比文件公开。 |
| **技术特征X**：在将所述第二发射信号递送到所述第三驱动输入端子与将第三发射信号递送到所述第二驱动输入端子之间发生第二时间延迟。<br>**判断结果：未公开** | 无相关描述。 | 同特征W。 |
| **技术特征Y**：且在将所述第三发射信号递送到所述第三驱动输入端子与将第四发射信号递送到所述第一驱动输入端子之间发生第三时间延迟。<br>**判断结果：未公开** | 无相关描述。 | 同特征W。 |
| **技术特征Z**：其进一步包括安置于所述阵列上方的台板和声学耦合介质，其中所述阵列经配置以经由所述台板和所述耦合介质接收或发射超声信号。<br>**判断结果：隐含公开** | 对比文件描述了换能器用于在介质中产生和感测压力波：“For ultrasonic piezoelectric transducer devices the membrane is driven to generate a high frequency pressure wave in a propagation medium (e.g., air, water, or body tissue) in contact with an exposed outer surface of the transducer element.”（对于超声压电换能器设备，膜被驱动以在与换能器元件暴露的外表面接触的传播介质（例如，空气、水或身体组织）中产生高频压力波。）（[0002]段）。装置800用于在“a medium, such as water, tissue matter, etc.”（介质，例如水、组织物质等）中生成和感测压力波（[0056]段）。 | 目标专利的“台板和声学耦合介质”是为了将换能器阵列产生的超声波有效地耦合到待检测对象（如手指），并接收从对象返回的回波。对比文件明确指出了超声换能器的工作需要与传播介质（如水、组织）接触以发射和接收压力波。为了实现有效的声能传递，在本领域技术人员的常规知识中，在换能器阵列与待测介质之间使用某种形式的声学耦合介质（如凝胶、水、特定粘合剂）是常见且必要的技术手段。虽然对比文件没有明确提及“台板”，但其描述的换能器外表面与介质的接触，隐含了需要某种物理结构来支撑和定义这个接触界面，这可以广义地理解为包含了“台板”的功能。因此，本领域技术人员能够从对比文件换能器需与介质接触工作的教导中，合理推断出需要使用声学耦合介质以及相应的支撑/接触界面（台板）来使阵列能够经由它们发射和接收超声信号。技术特征Z被隐含公开。 |
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